Система получения информации об объектах на местности
Предполагаемая полезная модель относится к технике обследования обширных территорий и может быть использована для поиска объектов на местности. Сущность полезной модели состоит в том, что в систему получения информации об объекте на местности, включающую средство съемки местности, введены привод поворота средства съемки местности, блок анализа, коммутатор, два блока записи информации, два монитора и блок управления, а также устройства радиопередачи и радиоприема телевизионных сигналов, транспондер и приемник системы спутниковой навигации, причем средство съемки местности и привод поворота средства съемки местности, устройство радиопередачи телевизионных сигналов, коммутатор, первые блок записи информации и монитор, а также блок управления и транспондер установлены на носителе, например на летательном аппарате, а устройство радиоприема телевизионных сигналов, блок анализа, вторые блок записи информации и монитор, а также приемник системы спутниковой навигации размещены на наземном пункте обработки, при этом средство съемки местности выполнено в виде двух передающих телевизионных камер, снабженных первая длиннофокусным, а вторая широкоугольным объективами соответственно, причем первая передающая телевизионная камера механически связана с приводом поворота средства съемки местности и выходом соединена с первым входом коммутатора, вторым входом подключенного к выходу второй телевизионной передающей камеры, при этом коммутатор своими первым, вторым и третьим выходами подключен соответственно к первым входам первого монитора, первого блока записи и устройства
радиопередачи телевизионных сигналов, а первая и вторая телевизионные передающие камеры управляющими входами соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления, своими третьим, четвертым, пятыми, шестым и седьмым выходами подключенного к управляющим входам привода, коммутатора, первого монитора, первого блока записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов соответственно, причем вход первого блока управления соединен с первым входом системы получения информации об объекте на местности, транспондер радиовыходом связан с радиовходом приемника системы спутниковой навигации, а управляющим входом подключен к восьмому выходу блока управления, при этом устройство радиопередачи телевизионных сигналов своим радиовыходом связано с радиовходом устройства радиоприема телевизионных сигналов, управляющим входом соединенного с первым выходом второго блока управления, своими вторым, третьим и четвертым выходами подключенного соответственно к первым (управляющим) входам блока обработки изображений, второго монитора и второго блока записи, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с вторыми входами второго монитора и блока обработки изображений, причем выход приемника системы спутниковой навигации соединен с третьим входом блока обработки изображений, четвертым входом подключенного ко второму входу системы получения информации об объекте на местности, третьим входом соединенной со входом второго блока управления. Применение заявленной системы позволяет обеспечить возможность оперативного поиска объектов и их «привязки» к характерным признакам местности, облегчающим определение географических координат выделенных объектов.
Предполагаемая полезная модель относится к технике обследования обширных территорий и может быть использована для поиска объектов на местности.
Известна система получения информации о местности с помощью установленной на летательном аппарате (ЛА) фотокамеры (см., например, А.С.Кучко «Аэрофотография и специальные фотографические исследования», М., «Недра», 1988, с.с.51-53).
Известная система обеспечивает возможность получения информации о местности, но не решает вопроса оперативной обработки этой информации в больших объемах.
Наиболее близким аналогом-прототипом является система получения информации об объектах на местности с помощью установленных на носителе технических средств съемки местности и последующей обработке полученных данных (см., например, В.Вельцер «Аэроснимки в военном деле», М., Военное издательство, 1990, с.с.71-80).
Такая система обеспечивает возможность получения требуемой информации и ее оперативного анализа, однако при ее использовании для выделения из этой информации данных о наличии на местности маломерных объектов и их географической привязки необходимо проведение дополнительной и весьма трудоемкой обработки полученных материалов.
Задачей полезной модели является разработка системы получения информации, обеспечивающей возможность оперативного выделения объектов на фоне характерных признаков местности, облегчающих определение координат этих объектов.
Сущность полезной модели заключается в том, что в систему получения информации об объекте на местности, включающую средство съемки местности, введены привод поворота средства съемки местности, блок обработки изображений, коммутатор, два блока записи информации, два монитора и блок управления, а также устройства радиопередачи и радиоприема телевизионных сигналов, транспондер и приемник системы спутниковой навигации, причем средство съемки местности и привод поворота средства съемки местности, устройство радиопередачи телевизионных сигналов, коммутатор, первые блок записи информации и монитор, а также блок управления и транспондер установлены на носителе, например на летательном аппарате, а устройство радиоприема телевизионных сигналов, блок обработки изображений, вторые блок записи информации и монитор, а также приемник системы спутниковой навигации размещены на наземном пункте обработки, при этом средство съемки местности выполнено в виде двух передающих телевизионных камер, снабженных - первая длиннофокусным, а вторая широкоугольным объективами соответственно, причем первая передающая телевизионная камера механически связана с приводом поворота средства съемки местности и выходом соединена с первым входом коммутатора, вторым входом подключенного к выходу второй телевизионной передающей камеры, при этом коммутатор своими первым, вторым и третьим выходами подключен соответственно к первым входам первого монитора, первого блока записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов, а первая и вторая телевизионные передающие камеры управляющими входами соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления, своими третьим, четвертым, пятыми, шестым
и седьмым выходами подключенного к управляющим входам привода, коммутатора, первого монитора, первого блока записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов соответственно, причем вход первого блока управления соединен с первым входом системы получения информации об объекте на местности, транспондер радиовыходом связан с радиовходом приемника системы спутниковой навигации, а управляющим входом подключен к восьмому выходу блока управления, при этом устройство радиопередачи телевизионных сигналов своим радиовыходом связано с радиовходом устройства радиоприема телевизионных сигналов, управляющим входом соединенного с первым выходом второго блока управления, своими вторым, третьим и четвертым выходами подключенного соответственно к первым (управляющим) входам блока обработки изображений, второго монитора и второго блока записи, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с вторыми входами второго монитора и блока обработки изображений, причем выход приемника системы спутниковой навигации соединен с третьим входом блока обработки изображений, четвертым входом подключенного ко второму входу системы получения информации об объекте на местности, третьим входом соединенной со входом второго блока управления.
Применение заявленной системы позволяет обеспечить возможность оперативного поиска объектов и их «привязки» к характерным признакам местности, облегчающим определение географических координат выделенных объектов.
На фигуре 1 представлена блок-схема системы получения информации об объектах на местности.
Система получения информации об объектах на местности (фиг.1) состоит из аппаратурных блоков, установленных на носителе (на фиг.1 обозначено «на ЛА», там же обозначено направление полета - «НП») и на наземном пункте обработки (на фиг.1 обозначено «на НПО»)
и содержит установленные на носителе предназначенные для съемки местности телевизионные передающие камеры 1 и 2, например, типа
DXC-D35PL фирмы Sony, причем на первой телевизионной передающей камере 1 установлен длиннофокусный объектив с трансфокатором типа J21aX7.8BIRS фирмы Canon (на фиг. не нумерован), настроенным на разрешение на исследуемой подстилающей поверхности (300-600) пикселей, а на второй телевизионной передающей камере 2 установлен широкоугольный объектив типа J9aX5.2BIRS (также на фиг. не нумерован) фирмы Canon (см, например, Каталог фирмы ЗАО «Окно-ТВ» «Профессиональное телевизионное, видео и аудио оборудование», 2001-2002, с.41). При этом телевизионная передающая камера 1 установлена на поворотной платформе блока 3 привода движения, выполненного в виде основания, закрепленного на валу электродвигателя (на фиг. не показаны) типа ДБМ-185-16-0,3-2 (см, например, «Бесконтактный моментный привод» (технико-экономическая информация), составители Ю.М.Беленький и др., ЛДНТП, Ленинград, 1990, с.10) и предназначенного для обеспечения заданного режима поворота телевизионной передающей камеры 1 при покадровом сканировании подстилающей поверхности.
Выход телевизионной передающей камеры 1 соединен с первым входом, а выход телевизионной передающей камеры 2 подключен ко второму входу коммутатора 4, выполненного в виде демультиплексора МС 14555 (см., например, У.Титце и К.Шенк «Полупроводниковая схемотехника», М., Мир, 1982, с.с.328-330), своими первым, вторым и третьим выходами подключенного соответственно к первым входам установленных на носителе первого монитора 51, предназначенного для оперативного (например, во время полета ЛА) просмотра снимаемого и отснятого материалов и выполненного в виде соответствующего устройства типа GV-D900 (см, например, (приведено в приложении 2) Каталог фирмы ЗАО «Окно-ТВ» «Профессиональное
телевизионное, видео и аудио оборудование», 2001-2002, с.8), первого блока 6 1 записи, предназначенного для фиксации снимаемого материала и выполненного в виде видеорекордера типа BR-DV600 (см. там же) и устройства радиопередачи телевизионных сигналов 7, предназначенного для передачи по радиоканалам полученных при съемке материалов и выполненного в виде соответствующего устройства типа UC1 радиосистемы серии UC фирмы SHURE (см. там же, с.88).
Телевизионные передающие камеры 1 и 2 управляющими входами соединены соответственно с первым и вторым выходами установленного на носителе первого блока 81 управления, выполненного в виде приведенного в патенте РФ №2117326 соответствующего блока и своими третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами подключенного к управляющим входам блока 3 привода, коммутатора 4, первого монитора 51, первого блока 6 1 записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов 7 соответственно. При этом вход первого блока 8 1 управления соединен с первым (управляющим) входом системы получения информации об объектах на местности.
Кроме того, на ЛА установлен блок аппаратуры АЗН - К (автоматического зависимого наблюдения - контактное) транспондер 9 выполненный в виде соответствующего устройства VDL 4000/GA компании C.N.S.Systems, Швеция (см., например, www.cns.se) и предназначенный для определения положения ЛА (см., например, патент РФ №2108627) при работе, например, в режиме автоматического зависимого наблюдения - вещательного (АЗН-В) и содержащий процессор, соответственно соединенный с приемником спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) и с УКВ передатчиком (на фиг. не показаны), а, кроме того, входом подключенный ко входу, а выходом соединенный с выходом транспондера 9. При этом приемник спутниковой навигации и УКВ передатчик транспондера 9 соединены с соответствующими антенными устройствами (на фиг. показаны в объединенном виде, но не обозначены)
радиочастотного (УКВ) канала. Для согласованного функционирования в системе транспондер 9 управляющим входом подключен к восьмому выходу блока 8 1 управления. Входящие в транспондер 9 блоки могут быть выполнены: приемник спутниковой навигации - в виде устройства GPS, например, Magnavox MX 4200 фирмы «Магнавокс корп.» США (см., например, патент РФ №2108627), а процессор - в виде микропроцессора на КМОП микросхемах 588 ВС2В (см., например, Б.Л.Перельман и В.В.Шевелев «Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги», справочник, М.: Изд. «НТЦ Микротех», 1998, с.130).
Радиовыход устройства 7 радиопередачи телевизионных сигналов связан со радиовходом установленного на наземном пункте обработки устройства 10 радиоприема телевизионных сигналов, предназначенного для получения транслируемой с помощью устройства 7 радиопередачи телевизионных сигналов с борта ЛА информации и выполненного в виде соответствующего устройства типа UC4 Marcad Delivery Receiver радиосистемы серии UC фирмы SHURE (см. там же, с.88). Устройство 10 радиоприема телевизионных сигналов у правляющим входом соединено с первым выходом установленных на наземном пункте обработки второго блока 82 управления, своими вторым, третьим и четвертым выходами подключенного к первым (управляющим) входам: второго монитора 5 2, второго блока 62 записи и блока 11 обработки изображений соответственно. Кроме того, второй блок 62 записи, своими первым и вторым выходами соединен ко вторым входам второго монитора 52 и блока 11 обработки изображений.
При этом второй монитор 52, второй блок 62 записи и блок 82 управления предназначены для выполнения аналогичных ранее приведенным для соответствующих устройств функций и соответственно аналогично выполнены.
Блок 11 обработки изображений предназначен для обработки полученной при съемках информации и выполнен в виде, например, промышленного компьютера IPPC-950T фирмы Advantech (см., например,
справочник «Передовые технологии автоматизации», Москва, апрель 1999, с.5, составитель справочника и поставщик продукции фирма ProSoft, адрес в Web - http://www.prosoft.ru).
На наземном пункте обработки установлен также приемник 12 системы спутниковой навигации, выполненный в виде устройства GPS, например, Magnavox MX 4200 фирмы «Магнавокс корп.» США (см., например, патент РФ №2108627) и выходом соединенный с третьим входом блока 11 обработки изображений, четвертым входом подключенного ко второму входу системы получения информации об объектах на местности, своим третьим входом соединенной со входом второго блока 82 управления.
Система получения информации об объектах на местности работает следующим образом:
С помощью блока 3 привода движения установленную на ЛА телевизионную передающую камеру 1 с длиннофокусным объективом, настроенным на разрешение на исследуемой подстилающей поверхности (300-600) пикселей, последовательно и пошагово поворачивают на угол:
где все обозначения соответствуют записанным ранее, и после каждого поворота на заданный таким образом угол производят съемку соответствующего участка подстилающей поверхности, чем обеспечивают покадровое сканирование исследуемой поверхности, причем коэффициент (ку) перекрытия соседних кадров выбирают равным (0,1-0,3).
После окончания сканирования каждой полосы съемки (поворота объектива до конечного положения), с помощью блока 81 управления возвращают передающую телевизионную камеру 1 в исходное положение и производят панорамную съемку этой полосы широкоугольным объективом передающей телевизионной камеры 2, а
затем производят соответствующую съемку следующей полосы подстилающей поверхности.
В процессе съемки заданного участка подстилающей поверхности соответствующую информацию с помощью радиоустройств 7 и 10 транслируют на наземный пункт обработки, на котором в соответствии с введенным в блок 11 обработки изображений алгоритмом вначале производят монтаж (сшивку) отснятых кадров по полосам и стыковку полос, затем выбор зон интереса и выделение интересующих оператора объектов, после чего путем наложения координатной сетки определяют координаты этих объектов.
Система получения информации об объекте на местности, включающая средство съемки местности, отличающаяся тем, что в нее введены привод поворота средства съемки местности, блок обработки изображений, коммутатор, два блока записи информации, два монитора и блок управления, а также устройства радиопередачи и радиоприема телевизионных сигналов, транспондер и приемник системы спутниковой навигации, причем средство съемки местности и привод поворота средства съемки местности, устройство радиопередачи телевизионных сигналов, коммутатор, первые блок записи информации и монитор, а также блок управления и транспондер установлены на носителе, например на летательном аппарате, а устройство радиоприема телевизионных сигналов, блок обработки изображений, вторые блок записи информации и монитор, а также приемник системы спутниковой навигации размещены на наземном пункте обработки, при этом средство съемки местности выполнено в виде двух передающих телевизионных камер, снабженных - первая длиннофокусным, а вторая широкоугольным объективами соответственно, причем первая передающая телевизионная камера механически связана с приводом поворота средства съемки местности и выходом соединена с первым входом коммутатора, вторым входом подключенного к выходу второй телевизионной передающей камеры, при этом коммутатор своими первым, вторым и третьим выходами подключен соответственно к первым входам первого монитора, первого блока записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов, а первая и вторая телевизионные передающие камеры управляющими входами соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока управления, своими третьим, четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами подключенного к управляющим входам привода, коммутатора, первого монитора, первого блока записи и устройства радиопередачи телевизионных сигналов соответственно, причем вход первого блока управления соединен с первым входом системы получения информации об объекте на местности, транспондер радиовыходом связан с радиовходом приемника системы спутниковой навигации, а управляющим входом подключен к восьмому выходу блока управления, при этом устройство радиопередачи телевизионных сигналов своим радиовыходом связано с радиовходом устройства радиоприема телевизионных сигналов, управляющим входом соединенного с первым выходом второго блока управления, своими вторым, третьим и четвертым выходами подключенного соответственно к первым (управляющим) входам блока обработки изображений, второго монитора и второго блока записи, своими первым и вторым выходами соответственно соединенного с вторыми входами второго монитора и блока обработки изображений, причем выход приемника системы спутниковой навигации соединен с третьим входом блока обработки изображений, четвертым входом подключенного ко второму входу системы получения информации об объекте на местности, третьим входом соединенной со входом второго блока управления.
